本發(fā)明屬于納米材料制備領(lǐng)域，特別涉及一種提高工業(yè)石墨烯微片表面導(dǎo)電性能的包覆材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，我國可初步工業(yè)化生產(chǎn)的石墨烯主要是由氧化還原法與液相剝離法制備所得，具有產(chǎn)量高、方法簡便、在溶劑中分散性能好的特點(diǎn)。然而，通過氧化還原法或液相剝離法制備的石墨烯微片堆疊組成的工業(yè)石墨烯膜層中，微觀上存在的多片層會(huì)導(dǎo)致微片之間接觸電阻增加，微片尺寸小會(huì)導(dǎo)致膜層內(nèi)低導(dǎo)電區(qū)域面積增加，單片內(nèi)晶格缺陷的存在使得每一片石墨烯的電導(dǎo)率下降。上述三方面因素，最終導(dǎo)致膜層整體電導(dǎo)率實(shí)際值(小于104s/m)與理論值(108s/m)相差甚遠(yuǎn)。因此，在工業(yè)石墨烯表面包覆高導(dǎo)電材料，降低片與片表面之間的接觸電阻，改善單片內(nèi)晶格缺陷，是提高石墨烯膜層導(dǎo)電性的重要技術(shù)手段。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的提供一種提高工業(yè)石墨烯微片表面導(dǎo)電性能的包覆材料及其制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)解決方案是：一種提高工業(yè)石墨烯微片表面導(dǎo)電性能的包覆材料，其成分上，由工業(yè)石墨烯微片和納米銀顆粒組成；其尺寸上，納米銀顆粒粒徑在50-200nm之間；其含量上，工業(yè)石墨烯微片和銀納米顆粒的質(zhì)量比例在4:1.7-1:1.7之間；其形貌上，納米銀顆粒生長在工業(yè)石墨烯微片表面。一種提高上述工業(yè)石墨烯表面導(dǎo)電性能的包覆材料的制備方法，其步驟如下：步驟1：將工業(yè)石墨烯分散于濃度在1-2mg/ml之間的tris堿溶液中，制成濃度在3-10mg/ml之間的分散液；步驟2：向步驟1中的分散液中加入鹽酸多巴胺，使得鹽酸多巴胺在分散液中的濃度在0.5-1.5mg/ml之間；步驟3：步驟2制得的分散液勻速攪拌24小時(shí)以上后過濾，所得固體物質(zhì)洗滌、真空干燥；步驟4：向0.05-0.2mol/l的硝酸銀溶液中滴入氨水至溶液澄清透明，按每升配制的硝酸銀溶液中加入20g步驟3中得到的固體物質(zhì)，所得溶液分散均勻；步驟5：配制甲醛-乙醇-水混合溶液，其中甲醛、乙醇、水之間的體積比為1:4:20；步驟6：將步驟5所配制的溶液按體積比2:1加入到步驟4所得溶液中，持續(xù)攪拌2小時(shí)以上，將反應(yīng)后溶液進(jìn)行抽慮，沉淀物質(zhì)經(jīng)去離子水和乙醇清洗后，真空干燥，得到所述的包覆材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：(1)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在工業(yè)石墨烯漿料中加入一定量的所述材料后，制備的石墨烯膜層電導(dǎo)率數(shù)量級(jí)從101-103s/m可提升至103-105s/m。(2)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，利用附著在工業(yè)石墨烯表面的多巴胺吸附銀離子，還原過程只針對銀離子，石墨烯在反應(yīng)中不產(chǎn)生理化性質(zhì)的改變，實(shí)驗(yàn)可控性強(qiáng)。附圖說明圖1為本發(fā)明所述包覆材料的制備流程圖。圖2為本發(fā)明所述包覆材料的掃描電鏡圖像。具體實(shí)施方式本發(fā)明的構(gòu)思是：工業(yè)石墨烯表面的含氧官能團(tuán)已幾乎完全除去，表面化學(xué)惰性較強(qiáng)，利用無毒、高效的鹽酸多巴胺在碳納米管表面聚合形成一層表面具有氨基結(jié)構(gòu)的聚合層，通過這些氨基結(jié)構(gòu)有效的將銀離子吸附到工業(yè)石墨烯表面，再將銀離子還原為納米銀顆粒獲得所述材料。本發(fā)明所述材料的制備流程圖如圖1所示。實(shí)施例1：選用市售工業(yè)石墨烯，實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：工業(yè)石墨烯分散在tris堿溶液中，其中工業(yè)石墨烯濃度為3mg/ml，tris堿濃度為1mg/ml。步驟2：向步驟1中的分散液中加入鹽酸多巴胺，濃度為0.5mg/ml。步驟3：將步驟2制得的分散液勻速攪拌24小時(shí)以上后過濾，所得固體物質(zhì)洗滌、真空干燥；步驟4：配制0.05mol/l的硝酸銀水溶液，向該溶液中滴入氨水至溶液澄清透明，按每升配制的硝酸銀水溶液中加入20g步驟3中得到的固體物質(zhì)，所得分散均勻。步驟5：配制甲醛-乙醇-水混合溶液，其中甲醛、乙醇與水之間的體積比為1:4:20。步驟6：將步驟5所配制的溶液倒入步驟4所得溶液中，步驟4與步驟5溶液的體積比為2:1，持續(xù)攪拌2小時(shí)以上，將反應(yīng)后溶液進(jìn)行抽慮，沉淀物質(zhì)經(jīng)去離子水和乙醇清洗后，真空干燥，得到提高工業(yè)石墨烯微片表面導(dǎo)電性能的包覆材料。制得所述包覆材料的微觀形貌如圖2所示。制得所述包覆材料中納米銀顆粒的粒徑在50-200納米。制得所述包覆材料中工業(yè)石墨烯和納米銀顆粒的質(zhì)量比為4:1.7。將所述包覆材料加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的工業(yè)石墨烯/水分散液中，所述納米材料占石墨烯凈質(zhì)量的10％，制得膜層，膜層制備方法如下：步驟a：配制濃度為0.1g/l的tris堿溶液，將所述納米材料按10g/l分散在溶液中；步驟b：向步驟a中的分散液中加入鹽酸多巴胺，使得鹽酸多巴胺在溶液中的濃度為0.1g/l；步驟c：分散液勻速攪拌24小時(shí)后過濾，固體物質(zhì)用去去離子水與乙醇反復(fù)洗滌，真空烘箱內(nèi)干燥；步驟d：將步驟c前述處理后的所述納米材料加入到石墨烯漿液中，攪拌混合均勻，其中所述納米材料占石墨烯凈質(zhì)量的10％。的電導(dǎo)率如表1所示。工業(yè)石墨烯膜層電導(dǎo)率從8000s/m提升至17992s/m。表1實(shí)施例1電導(dǎo)率電導(dǎo)率(s/m)未加入實(shí)施例1的工業(yè)石墨烯膜層8000加入實(shí)施例1的工業(yè)石墨烯膜層17992實(shí)施例2實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同，其中tris堿溶液濃度為2mg/ml，工業(yè)石墨烯分散液濃度為10mg/ml，鹽酸多巴胺濃度為1.5mg/ml，硝酸銀濃度為0.2mol/l。制得所述包覆材料中納米銀顆粒的粒徑在50-200nm。制得所述包覆材料中工業(yè)石墨烯和納米銀顆粒的質(zhì)量比為1:1.7。將所述包覆材料加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的工業(yè)石墨烯/水分散液中(采購自蘇州格瑞豐)，所述納米材料占石墨烯凈質(zhì)量的30％，制得膜層的電導(dǎo)率如表2所示。工業(yè)石墨烯膜層電導(dǎo)率從8000s/m提升至97527s/m。表1實(shí)施例1電導(dǎo)率電導(dǎo)率(s/m)未加入實(shí)施例2的工業(yè)石墨烯膜層8000加入實(shí)施例2的工業(yè)石墨烯膜層97527實(shí)施例3實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同，其中tris堿溶液濃度為2mg/ml，工業(yè)石墨烯分散液濃度為5mg/ml，鹽酸多巴胺濃度為1mg/ml，硝酸銀濃度為0.15mol/l。制備的所述納米材料中納米銀顆粒的粒徑在50-200nm。制備的所述納米材料中工業(yè)石墨烯和納米銀顆粒的質(zhì)量比為1:1.275。將所述納米材料加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的工業(yè)石墨烯/水分散液中(采購自蘇州格瑞豐)，所述納米材料占石墨烯凈質(zhì)量的50％，制得膜層的電導(dǎo)率如表2所示。工業(yè)石墨烯膜層電導(dǎo)率從8000s/m提升至237590s/m。表3實(shí)施例3電導(dǎo)率。當(dāng)前第1頁12